이번 장은 간단하게 Entity-Relationship(ER) 모델에서 관계형 데이터베이스 설계로의 매핑 또는 변환하는 방법을 알고 넘어갑니다.

더 자세한 이론을 보고 싶다면 [DB #04]를 참고해주세요.

1. An ER Schema for COMPANY

2. The Relational Schema for COMPANY

3. Goals During ER-to-Relational Mapping

1. xPreserve all information (that includes all attributes)
   ER 모델에서 정의된 모든 엔티티와 속성은 관계형 데이터베이스에 유지되어야 한다.
   어떤 정보든 유실되면 안 된다.
   
   
2. Maintain the constraints to the extent possible
   ER 모델에서 정의된 제약 조건 중 관게형 데이트베이스에서도 유지할 수 있는 것은 최대한 유지해야 한다.
   모든 제약 조건이 관계형 모델로 완벽하게 매핑되지 않을 수도 있다.
   EX) ER 모델에서 표현된 cardinality ratio (1:10)은 관계형 모델로 정확하게 매핑되기 어렵다.
   
   
3. Minimize null values
   NULL 값은 DB에서 부적절한 무효값으로 취급되므로, 사용을 최소화하고 실제로 필요한 경우에만 사용하는 것이 중요
   이것은 데이터 무결성과 쿼리의 간결성에도 도움이 되며, logical에서 physical schema로 mapping하는 데 도움을 준다.

4. The ER-Relational Mapping Algorithm

• Step 1: Mapping of Regular Entity Types
• Step 2: Mapping of Weak Entity Types
• Step 3: Mapping of Binary 1:1 Relationship Types
• Step 4: Mapping of Binary 1:N Relationship Types
• Step 5: Mapping of Binary M:N Relationship Types
• Step 6: Mapping of Multivalued attributes
• Step 7: Mapping of N-ary Relationship Types

4-1. Step 1: Mapping of Regular Entity Types

• ER schema에서 각 Strong Entity E에 대해, E의 모든 attribute를 포함한 관계 R을 생성한다.
• R의 key attribute 중 하나를 PK로 선택한다.
  • 나머지는 SK(Unique)
• 만약 E의 선택된 key가 composite인 경우, 선택한 key의 simple attributes의 set이 R의 PK를 구성한다.
  • simple attribute : Composite key에 속한 모든 attribute

• [Example]
  The EMPLOYEE, DEPARTMENT, and PROJECT relations (mapped from the regular entities in the ER schema)
  

4-2. Step 2: Mapping of Weak Entity Types

• ER schema에서 각 weak entity type W에 대해, W의 모든 simple attribute를 R의 attribute로 포함시킨다.
• R에는 Owner Entity type E에 해당하는 PK를 FK로 포함시킨다.
• R의 PK는 Owner E의 PK와 weak entity W의 partial key의 조합으로 구성된다.

• [Example]
  Example: The DEPENDENT relation
  • PK: {Essn, Dependent_name}
  

4-3. Step 3: Mapping of Binary 1:1 Relationship Types

ER schema에 있는 각 binary 1:1 relationship type R에 대해, R에 참여하는 엔티티 유형에 해당하는 관계 S와 T를 식별하는 세 가지 가능한 Option이 있다.

Foreign key approach(2 relations) option

• 관계 중 하나를 선택, 여기서는 S
  • R에서 total participation으로 참여하고 있는 entity type을 선택하는 것이 더 좋다.)
• S에 FK에 T의 PK를 포함

[Example]
The MANAGES relationship type in the ER schema

• Relation S: The DEPARTMENT entity type (due to total participation).
• Relation T: The EMPLOYEE entity type
  • The FK of S (e.g., the DEPARTMENT relation):
  • Mgr_Ssn The PK (e.g., Ssn) of T (e.g., the EMPLOYEE relation)
• EMPLOYEE의 PK(Mgr_Ssn)을 DEPARTMENT의 FK로 가진다.

Merged relatuon (1 relation) option

• 1:1 관계를 대안적으로 나타내는 방법 중 하나, 두 엔티티 유형과 관계를 하나의 관계로 병합하는 것
• 양쪽의 참여가 모두 total participation인 경우에 적절하다.

Cross-reference or relationship relation(3 relations) option

• Relation S & T의 PK로부터 cross-referencing를 하기 위해 새로운 관계 U를 생성한다.
• U의 PK는 S & T로부터의 FK 중 하나
• 또 다른 FK는 U의 unique key
• 추가적인 join이 필요하다.
  • 추가 정보를 얻기 위해 수행, overhead 발생

• [Example]
  

4-4. Step 4: Mapping of Binary 1:N Relationship Types

• 각 binary 1:N relationshp type R에 대해, Relation S는 N-side에 나타낸다.
• Relation T(R 관계에 참여하는 S의 반대)PK를 S의 FK로서 포함
• 1:N relation type의 simple attributes를 S의 attribute로 포함

• [Example]
• Relation S: The EMPLOYEE entity type (N-side)
• Relation T : The DEPARTMENT entity type (1-side)
  • EMPLOYEE가 DEPARTMENT의 Dnumber(PK)를 참조하기 위해 Dno(FK)를 가진다.
    

4-5. Step 5: Mapping of Binary M:N Relationship Types

• 각 일반적인 binary M:N 관계 R에 대해, 이를 표현할 수 있는 새로운 relation U를 생성한다.(relationship relation)
• relationship에 참여하는 entity types의 PK들을 U의 FK attributes로 포함하고, 포함한 FK들의 조합이 U의 PK를 구성한다.
• M:N 관계의 simple attribute를 U의 attribute로 포함한다.

• [Example]
• The WORKS_ON relationship type in ER
• Relation U: The WORKS_ON relationship type
• FKs (Essn and Pno): borrowed from the PKs (Ssn and Pnumber) of the EMPLOYEE and PROJECT relations, respectively
• PK: {Essn, Pno}
• One attribute: Hours, from Hours of WORKS_ON
  

4-6. Step 6: Mapping of Multivalued attributes

• 각 multivalued attribute A에 대해, 이를 표현할 새로운 relation U를 생성한다.
• This relation U will include
  • A에 해당하는 attribute
  • A를 attribute로서 가지는 entity의 PK를 FK로 가져온다.
  • PK = {A, K}

• [Example]
• The Locations multi-valued attribute of Department
  - Relation U: the DEPT_LOCATIONS relation
  - A: Dlocation, from Locations of the DEPARTMENT entity type
  - FK: Dnumber, from the PK of the DEPARTMENT entity type
  - PK: {Dlocation, Dnumber}
  

4-7. Step 7: Mapping of N-ary Relationship Types

• 각 n-ary(n>2) relation type R에 대해, 이를 표현할 새로운 relationship relation U를 생성한다.
• 참여하는 entity를 표현하는 relations의 PK를 U의 foreign key attributes로 가진다.
• n-ary 관계의 attribute를 U의 attribute로 포함시킨다.

• [Example]
• Relation U :
  - The SUPPLY relation
• PKs/FKs:
  - {Sname, Partno, ProjName}
• The other attribute: Quantity
  

5. Correspondence between ER and Relational Models

Reference
Database System Concepts | Abraham Silberschatz
데이터베이스 시스템 7th edition